求解非线性方程组的若干迭代算法之研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skybabay
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本文主要研究Banach空间内求解非线性方程组f(x)=0的理论分析问题,特别是对Newton法,不精确Newton法(inexact Newton method),Newton-like方法的局部收敛性和半局部收敛性进行了详细的讨论,并给出新的结果。Newton法是用来求解非线性方程组常用的办法。因为在初始近似足够好的情形下,Newton序列能快速地收敛到方程的根,而且计算时每步计算只与前一步有关,误差不传播,是自校正的,在理论和实际应用上都是一种重要的方法,为很多数值工作者所青睐。而自Newton法提出以来,关于Newton法的理论分析一直都没停止过,涌现出大量的成果,主要包括Newton法的局部收敛性定理,特别是收敛球与唯一性球半径的研究;Newton法的半局部收敛定理,特别是Mysovskii型定理和Kantorovich型定理的发展;以及Newton法的全局收敛性定理等。其中,Kantorovich定理以其典型的条件,确切的结果成为研究Newton法半局部收敛性的典范。在对其条件结论的种种改进发展中,Wang([13])中给出的Newton法的半局部收敛性定理有很强的概括性,它将Kantorovich型条件和Smale型条件统一起来。这里我们给出这个结果新的应用,可以推出Argyros([14])中给出的含f的m阶导数信息的半局部收敛性定理(即定理2.1.3),并对其结果进行改进。定理0.1若f满足Argyros([14])定理的条件:(4)p2(s)≤0,这里p2(r)定义如下:这里s是p’2(r)的一个根。那么f满足Wang([13])定理的条件:(Ⅱ)对任意的x∈S(x0,δ)和x’∈S(x,δ-ρ(x))有(Ⅲ)令δ0满足∫0δ0L(u)du=1且b=∫0δ0L(u)udu。假设(Ⅲ)t*≤δ,这里t*是h(t)较小的正根,由于Newton法每步都需要解一个线性方程组f’(xk)△k=-f(xk)(通常称为Newton方程组),在未知量比较多的情况下,若用消去法等直接方法求其精确解,计算代价是十分高的。正是出于此原因,Dembo-Eisenstat-Steihaug([59])提出求Newton方程组的近似解(例如用迭代法求解该方程组),即称之为不精确Newton法(inexact Newton method)。我们在介绍了该方法已有的局部收敛性以及半局部收敛性结果后,给出f’在满足弱条件下不精确Newton法的Kantorovich型收敛性定理,并在余项rk≡0的情况下得到关于Newton法的著名的半局部收敛性定理。定理0.2假设f:D(?)X→Y在S(x0,δ)(?)D上Fréchet可微,x0∈D为给定的初始近似且f’(x0-1存在。令L(u)是[0,δ]上正的非降函数,ρ(x)=‖x-x0‖,ρ(xx’)=ρ(x)+‖x’-x‖≤δ。假定f’(x0-1f’满足关于L平均的内切球中心Lipschitz条件,即对0<η0<1/2以及ηk<2η0,余项rk满足假定s0≤b且这里σk:=αk/(1-ηkαk),vk:=σk+1/σk。以及这里δ0满足∫0δ0L(u)du=1-2η0,b=∫0δ0uL(u)du/(1-η0),t0*是φ0(t)的最小正根,那么,不精确Newton序列{xk}(k≥0)保留在S(x0,t0*)内且收敛于f(x)=0的一个根x*。在求解Newton方程组时,有时f’(xk)的计算较为困难,为了降低计算代价,我们通常用可逆算子A(xk)来逼近它,这就是Newton-like方法我们对Newton-like方法的局部收敛行为和半局部收敛性行为进行讨论,给出弱条件下Newton-like的半局部收敛性定理,并给出相应的推论。定理0.3令f:D(?)X→Y在S(x0,r)(?)D上Fréchet可微,A(x)是f’(x)的一个近似。假定存在初始近似x0∈S(x0,r0)(其中r0∈[0,r])使得A(x0)非奇异,对任意x∈S(x0,r)及任意x’∈S(x,r-ρ(x))满足假设下列条件成立:(Ⅰ)存在非负常数s0,α,β以及0≤u0<1,使得下面关系式成立:以及(Ⅱ)对某个a≥max{1,α+β},下面式子均成立:(Ⅲ)S(x0,t*)(?)S(x0r0),这里t*是φ(t)的最小正根,φ(t)定义如下:那么,Newton-like序列{xk}(k≥0)保留在S(x0,t*)内,并收敛于f(x)=0的一个解x*
其他文献
介绍了单神经元的模型及学习算法, 讨论了采用Motorola 单片机MC68HC11A1的单神经元系统及其在字符识别应用中的硬件设计与程序设计.
提出了一种用Excel进行敏感性分析及相关指标计算的方法,通过二维和三数据引用。在单元格中利用函数嵌套调用等方法,创建主要经济指标与不确定因素的计算关系,解决了在不确定因素变化
对我国再生胶行业的技术现状和市场前景作了概括性总结,并对其以后的发展作了分析,指出了再生胶行业的发展前景。
<正>目的:上皮间充质转化(EMT)是上皮状态细胞(E)向间充质状态细胞(M)转化的生物学过程。近年来被认为是癌细胞转移的重要参与因素。纤连蛋白(FN1)是EMT中M状态的重要标记物,
会议
党的十八届四中全会指出:“全面推进依法治国,基础在基层,工作重点在基层。”讲好中国法治故事,离不开基层视角;全面推进依法治国,离不开基层实践。基层是我国法治国家建设的
半波长输电线路距离长、具有敏感性,沿线可能存在过电压和过电流现象,需要建立精细化传输线模型。基于多导体传输线理论,提出了分段建模的办法,并综合考虑复杂环境求解线路分